一种基于正交电磁源的超宽带双极化天线的制作方法
【专利摘要】本发明涉及微波与天线【技术领域】，具体地说是一种分别由电磁激励源产生空间远场区的正交场分量，能够同时感知空间电磁波的正交极化分量，进而在空间上具有更好的极化正交特性，以实现全极化的信号处理的基于正交电磁源的超宽带双极化天线，其特征在于设有宽带电激励源和宽带磁激励源，所述宽带电激励源为微带对数周期天线，所述宽带磁激励源为具有指数函数规律的渐变平面缝隙天线，所述作为宽带电激励源的微带对数周期天线与作为宽带磁激励源的指数渐变平面缝隙天线正交放置，本发明中的天线在空间上具有更好的极化正交特性，即空间域的极化特性好，正交极化的空间范围更大，能够形成性能更为优良的正交极化通道。
【专利说明】-种基于正交电磁源的超宽带双极化天线
【技术领域】
[0001] 本发明涉及微波与天线【技术领域】，具体地说是一种分别由电磁激励源产生空间远 场区的正交场分量，能够同时感知空间电磁波的正交极化分量，进而在空间上具有更好的 极化正交特性，以实现全极化的信号处理的基于正交电磁源的超宽带双极化天线。
【背景技术】
[0002] 传统的无线电电子设备，例如无线通信和雷达探测设备，辐射和接收的电磁波信 号通常采用单一的极化方式和相对较窄的信号带宽。在现代及未来电子系统中，为了提高 无线电系统的探测分辨率、信息传输速度和信道容量等工作性能，宽频带特性已成为必备 的要求之一。在电磁波所承载的信息中，除了幅度、相位和频率信息以外，极化特性是一种 重要中的信息资源，它的利用将为无线电系统的性能提升发挥重要作用；在无线电系统中， 例如雷达设备、无线通信设备和各种微波测量系统，采用双极化或者全极化的电磁波信号 探测和识别目标，将显著提高系统的目标检测、识别和抗干扰能力，同时也能提高通信系统 的信道容量，因此，在现代及未来的电子系统中，往往要求其具有全极化发射和接收电磁信 号能力的，即要求无线电系统为全极化的新体制电子系统。由此可知，宽带双极化的无线电 电子设备是现代及未来电子设备的发展趋势之一。同时，宽带双极化的无线电电子设备必 须采用宽带双极化的天线设备，可以说性能优良的宽带双极化天线设备是这些电子系统中 的关键技术之一。宽带双极化天线同时具备宽频带和双极化两种性能，是目前天线领域研 究的热点之一。传统的双极化天线是基于正交放置的电辐射元或者磁辐射元组成，它们在 空间形成正交的辐射场，进而构成两个正交的极化通道。
【发明内容】
[0003] 本发明针对现有技术中的缺点和不足，提出了一种能够在空间远场区实现宽角域 的正交极化辐射场，感知空间电磁波的全极化分量，进而实现双极化工作模式的基于正交 电磁源的超宽带双极化天线。
[0004] 本发明可以通过以下措施达到： 一种基于正交电磁源的超宽带双极化天线，其特征在于设有宽带电激励源和宽带磁激 励源，所述宽带电激励源为微带对数周期天线，其满足下式：
【权利要求】
1. 一种基于正交电磁源的超宽带双极化天线，其特征在于设有宽带电激励源和宽带磁 激励源，所述宽带电激励源为微带对数周期天线，其满足下式：
式中为比例因子，该比例因子大于0. 8 ; 4为第η个对称振子的全长；~为第η个对称 振子的宽度；4为第η个对称振子到天线虚拟"顶点"的距离；《为对称振子的序列编号即 从距离馈电点最远的振子算起，最长的振子编号为1 ; 所述宽带磁激励源为指数渐变平面缝隙天线，其指数渐变曲线方程为：
(3) 式中，W为指数因子； 所述作为宽带电激励源的微带对数周期天线与作为宽带磁激励源的指数渐变平面缝 隙天线正交放置。
2. 根据权利要求1所述的一种基于正交电磁源的超宽带双极化天线，其特征在于对数 周期天线中的振子采用曲折线结构，其中为实现低频段的振子等分形曲折线，微带对数周 期天线采用了不同的比例因子，这些比例因子表示为：
，其 中T1取值为0. 81，T2取值为0. 95, T3取值为〇. 88。
3. 根据权利要求1所述的一种基于正交电磁源的超宽带双极化天线，其特征在于所述 对数周期天线的集合线的末端加载了匹配负载阻抗。
4. 根据权利要求1所述的一种基于正交电磁源的超宽带双极化天线，其特征在于对数 周期天线集合线上蚀刻金属过孔阵列。
5. 根据权利要求1所述的一种基于正交电磁源的超宽带双极化天线，其特征在于作为 宽带磁激励源的指数渐变平面缝隙天线采用微带线转槽线的馈电方式，介质基板的相对介 电常数为2. 2,介质基板的厚度为1毫米，金属铜箔厚度为0. 036毫米，将微带馈电转移到电 路板的边缘，远离电磁激励源的交叠部分。
6. 根据权利要求1所述的一种基于正交电磁源的超宽带双极化天线，其特征在于在作 为宽带磁激励源的Vivaldi天线地板上具有指数函数规律渐变的辐射缝隙的两侧对称地 开设槽口。
【文档编号】H01Q5/10GK104393417SQ201410698456
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年11月28日 优先权日:2014年11月28日
【发明者】宋立众, 聂玉明 申请人:哈尔滨工业大学（威海）